JP2019198178A - Rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、回転電機に関する。 The present disclosure relates to a rotating electrical machine.
従来から、複数の鋼板が積層されたステータコアを有する回転電機が用いられている。このような回転電機において、ステータコアとハウジングとを、ボルトを用いて積層方向に固定することがある。固定の際には、ボルトの軸力によってステータコアが積層方向に圧縮され、その積層方向の長さが縮められる。このとき、ステータコアが積層構造を有し、ヤング率が均一でないことに起因して、ステータコアの積層方向に沿った長さの変化量のばらつきが生じ得る。特許文献1に記載の回転電機では、ハウジングの内周面に当接するプレートをステータコアの端面に配置してボルト固定することにより、ボルトの挿入方向の先端側でステータコアとハウジングとを締結し、挿入方向の後端側でプレートによりステータコアをハウジングに固定している。これにより、積層方向に沿った長さの変化量のばらつきの影響を抑制しつつ、回転電機の駆動時の振動によるステータコアの移動や変形を抑制している。 Conventionally, a rotating electrical machine having a stator core in which a plurality of steel plates are laminated has been used. In such a rotating electrical machine, the stator core and the housing may be fixed in the stacking direction using bolts. At the time of fixing, the stator core is compressed in the stacking direction by the axial force of the bolt, and the length in the stacking direction is shortened. At this time, due to the stator core having a laminated structure and non-uniform Young's modulus, variation in the amount of change in length along the lamination direction of the stator core may occur. In the rotating electrical machine described in Patent Document 1, the stator core and the housing are fastened at the front end side in the bolt insertion direction by placing a plate that contacts the inner peripheral surface of the housing on the end surface of the stator core and fixing the bolt, and inserting The stator core is fixed to the housing by a plate on the rear end side in the direction. This suppresses the movement and deformation of the stator core due to vibration during driving of the rotating electrical machine while suppressing the influence of variation in the length variation along the stacking direction.
特許文献1に記載の回転電機において、挿入方向の後端側では、プレートの当接によってステータコアをハウジングと固定しているため、ボルトによる拘束力が当接方向に限定される。このため、回転電機の駆動時の振動によるステータコアの移動や変形の抑制が十分ではないという問題があった。したがって、ステータコアの移動や変形をさらに抑制できる技術が求められていた。 In the rotating electrical machine described in Patent Document 1, on the rear end side in the insertion direction, the stator core is fixed to the housing by the contact of the plate, so that the restraining force by the bolt is limited to the contact direction. For this reason, there has been a problem that the movement and deformation of the stator core due to vibration during driving of the rotating electrical machine are not sufficiently suppressed. Therefore, a technique capable of further suppressing the movement and deformation of the stator core has been demanded.
本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 This indication is made in order to solve at least one part of the above-mentioned subject, and can be realized as the following forms.
本開示の一形態によれば、回転電機(10、10a、10b)が提供される。この回転電機は、ロータ(40)と;軸線方向(AD)に沿って積層された複数の鋼板で構成されて前記軸線方向に沿った第1貫通孔(33)が形成された円筒状のステータコア(31)を有するステータ(30)と;前記ロータと前記ステータとを収容するハウジング(20、20b)と;前記ステータコアを前記ハウジングに固定する固定部材(50、50a、50b)と;を備え;前記固定部材は;前記ステータコアの前記軸線方向の端面(34)と接して配置され、前記軸線方向に沿った第2貫通孔(66)と第3貫通孔(68)とが形成された固定プレート(60、60a、60b)と;前記軸線方向に前記第1貫通孔と前記第2貫通孔とを合わせて貫いて配置され、前記ステータコアと前記ハウジングとを前記軸線方向に締結する第1締結部材(70)と;前記第3貫通孔に挿入され、前記軸線方向の自身の端面(81)が前記ハウジングと接する筒状の筒状部材(80)と;前記筒状部材を介して前記第3貫通孔に挿入され、前記固定プレートと前記ハウジングとを前記軸線方向に締結する第2締結部材(90)と;を有し;前記固定プレートは、前記筒状部材に対して前記軸線方向に沿って移動可能に構成されている。 According to one form of the present disclosure, a rotating electrical machine (10, 10a, 10b) is provided. The rotating electrical machine includes a rotor (40) and a cylindrical stator core formed of a plurality of steel plates stacked along the axial direction (AD) and formed with first through holes (33) along the axial direction. A stator (30) having (31); a housing (20, 20b) for housing the rotor and the stator; and a fixing member (50, 50a, 50b) for fixing the stator core to the housing; The fixing member is disposed in contact with the end surface (34) of the stator core in the axial direction, and is formed with a second through hole (66) and a third through hole (68) along the axial direction. (60, 60a, 60b); the first through hole and the second through hole are aligned and penetrated in the axial direction, and the stator core and the housing are fastened in the axial direction. A first fastening member (70); a cylindrical member (80) inserted into the third through-hole and having its end surface (81) in the axial direction in contact with the housing; and via the cylindrical member And a second fastening member (90) that is inserted into the third through hole and fastens the fixing plate and the housing in the axial direction; and the fixing plate is It is configured to be movable along the axial direction.
この形態の回転電機によれば、固定プレートが筒状部材に対して軸線方向に沿って移動可能に構成されているので、軸線方向に沿って積層された複数の鋼板で構成されたステータコアの、軸線方向に沿った長さの変化量のばらつきの影響を抑制できる。また、固定プレートと第1締結部材と筒状部材と第2締結部材とを有する固定部材によって、ステータコアをハウジングに固定できるので、回転電機の駆動時の振動によってステータコアが移動することを抑制でき、ステータコアが変形することを抑制できる。また、筒状の筒状部材を介して第2締結部材が第2貫通孔66に挿入されているので、筒状部材の周方向および径方向において、固定プレートおよびステータコアを拘束できる。したがって、筒状部材と第2締結部材とが省略されて固定プレートをハウジングの内周面に当接させて当接方向のみにおいて拘束する構成と比較して、ステータコアの固定強度の低下を抑制でき、ステータコアの移動や変形をさらに抑制できる。
According to the rotating electric machine of this embodiment, since the fixed plate is configured to be movable along the axial direction with respect to the cylindrical member, the stator core made up of a plurality of steel plates stacked along the axial direction, The influence of variation in the amount of change in length along the axial direction can be suppressed. Further, since the stator core can be fixed to the housing by the fixing member having the fixing plate, the first fastening member, the cylindrical member, and the second fastening member, it is possible to suppress the movement of the stator core due to vibration during driving of the rotating electrical machine, Deformation of the stator core can be suppressed. Moreover, since the 2nd fastening member is inserted in the 2nd through-
本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、電動機、回転電機の製造方法、ステータコアの固定方法等の形態で実現することができる。 The present disclosure can be realized in various forms. For example, it is realizable with forms, such as a manufacturing method of an electric motor and a rotary electric machine, a fixing method of a stator core.
A.第1実施形態:
A−1.装置構成:
図1〜6に示す回転電機10は、いわゆるインナーロータ型の永久磁石同期モータとして構成され、図示しない車両に搭載されている。なお、図1、2、4および5では、後述するカバー28とロータ40との図示を省略している。回転電機10は、ハウジング20と、ステータ30と、ロータ40と、4つの固定部材50とを備える。ハウジング20と、ステータ30と、ロータ40とは、互いに軸線方向ADが一致する。軸線方向ADは、回転電機10の軸線AXと平行な方向である。以下の説明では、軸線方向ADを積層方向とも呼ぶ。
A. First embodiment:
A-1. Device configuration:
The rotating
ハウジング20は、有底の略円筒状の外観形状を有し、ステータ30とロータ40とを内部に収容する。図3に示すように、ハウジング20は、側面部21と、底部26とを有する。側面部21は、略円筒状の外観形状を有する。図3および図5に示すように、側面部21の内周面には、周方向に沿って互いに等間隔に並んだ4つの凹部22が形成されている。各凹部22は、径方向に窪んだ形状を有し、軸線方向ADに沿ってそれぞれ形成されている。各凹部22には、後述するように、ステータコア31の各凸部32が収容される。各凹部22の底部26側の端面には、第1締結部23がそれぞれ形成されている。第1締結部23は、雌ねじとして構成され、後述する第1締結部材70の先端部72と締結される。各凹部22よりも、軸線方向ADにおいて底部26側とは反対側には、4つの固定プレート収容部24が形成されている。各固定プレート収容部24は、各凹部22とそれぞれ対応するように連なり、周方向に沿って互いに等間隔に並んで形成されている。固定プレート収容部24には、後述する固定プレート60がそれぞれ配置される。固定プレート収容部24における軸線方向ADの端面201には、第2締結部25がそれぞれ形成されている。第2締結部25は、雌ねじとして構成され、後述する第2締結部材90の先端部92と締結される。底部26は、略円板状の外観形状を有する。底部26の略中央には、開口27が形成されている。開口27には、軸受48を介してロータ40の回転軸45の一端が挿入される。ハウジング20の軸線方向ADにおける底部26側とは反対側は、カバー28により塞がれる。カバー28は、略円板状の外観形状を有する。カバー28の略中央には、開口29が形成されている。開口29には、軸受49を介してロータ40の回転軸45の他端が挿入される。
The
ステータ30は、略円筒状の外観形状を有する。ステータ30の径方向内側には、ロータ40が配置されている。ステータ30は、ステータコア31と、ステータコイル38とを有する。ステータコア31は、略円筒状の外観形状を有し、軸線方向ADに沿って積層された複数の鋼板で構成されている。ステータコア31の外周面には、周方向に沿って互いに等間隔に並んだ4つの凸部32が形成されている。各凸部32は、径方向外側に突出した形状を有し、軸線方向ADに沿ってそれぞれ形成されている。各凸部32は、ハウジング20の各凹部22に収容される。各凸部32には、軸線方向ADに貫通する第1貫通孔33がそれぞれ形成されている。第1貫通孔33には、第1締結部材70の軸部71が挿入される。軸線方向ADにおける各凸部32の一方の端面34には、固定プレート60が当接して配置される。ステータコア31の径方向内側の面には、周方向に沿って互いに等間隔に並んだ複数のスロット37が形成されている。スロット37には、ステータコイル38が巻回されている。ステータコイル38は、U相、V相、W相からなる3相のコイルにより構成されている。
The
図3に示すように、ロータ40は、略円柱状の外観形状を有する。ロータ40は、ステータ30の径方向の内側に空隙G1を介して配置されている。ロータ40は、ロータコア41と、回転軸45とを有する。ロータコア41は、略円筒状の外観形状を有し、軸線方向ADに沿って積層された複数の鋼板で構成されている。ロータコア41には、ステータコア31と対向する側において、図示しない複数の永久磁石が埋め込まれている。回転軸45は、棒状の外観形状を有し、ロータコア41の径方向内側に固定されている。回転軸45の一端は、軸受48を介して開口27に挿入されて回転可能に固定され、回転軸45の他端は、軸受49を介して開口29に挿入されて回転可能に固定されている。
As shown in FIG. 3, the
4つの固定部材50は、ステータコア31をハウジング20にそれぞれ固定する。図2に示すように、4つの固定部材50は、周方向に沿って互いに等間隔に並んで配置されている。図6に示すように、固定部材50は、固定プレート60と、第1締結部材70と、2つの筒状部材80と、2つの第2締結部材90とを有する。
The four fixing
各固定プレート60は、略長方形の板状の外観形状を有し、図3に示すように各固定プレート収容部24にそれぞれ配置されている。各固定プレート60は、ステータコア31に形成された各凸部32の端面34とそれぞれ当接して配置される。図6に示すように、以下の説明では、固定プレート60のうち、端面34と当接する側の面を当接面61とも呼び、当接面61と反対側の面を非当接面62とも呼ぶ。各固定プレート60には、断面視円形の、軸線方向ADに沿った第2貫通孔66と2つの第3貫通孔68とが形成されている。第2貫通孔66は、固定プレート60の長手方向の略中央に形成されている。第2貫通孔66には、第1締結部材70が挿入される。2つの第3貫通孔68は、周方向に沿って第2貫通孔66を挟む位置に形成されている。各第3貫通孔68の軸心の位置は、第2貫通孔66の軸心の位置よりも、ステータコア31の径方向外側に位置している。各第3貫通孔68には、筒状部材80を介して第2締結部材90がそれぞれ挿入される。固定プレート60は、筒状部材80に対して軸線方向ADに沿って移動可能に構成されている。本実施形態において、固定プレート60は、チタンで構成されている。
Each fixed
第1締結部材70は、ステータコア31とハウジング20とを軸線方向ADに締結する。図3に示すように、第1締結部材70は、ステータコア31の第1貫通孔33と固定プレート60の第2貫通孔66とを軸線方向ADに合わせて貫いて配置される。第1締結部材70は、ボルトにより構成され、軸部71と頭部75とを有する。軸部71は、棒状の外観形状を有し、第1貫通孔33と第2貫通孔66とに挿入されている。軸部71は、頭部75とは反対側に、雄ねじが形成された先端部72を有する。先端部72は、ハウジング20の第1締結部23に挿入されて螺合する。頭部75は、第2貫通孔66よりも径が大きい円形の平面視形状を有する。このため、頭部75と固定プレート60の非当接面62とは、当接する。頭部75の径方向の中央には、第1締結部材70の締め付けの際に用いられる六角形の穴が形成されている。なお、かかる六角形の穴を省略して、頭部75の形状が六角形等に形成されていてもよい。
The
2つの筒状部材80は、円筒状の外観形状をそれぞれ有する。各筒状部材80は、各第3貫通孔68にそれぞれ圧入されている。図3および図4に示すように、筒状部材80の軸線方向ADの端面81は、ハウジング20の固定プレート収容部24において、ハウジング20の軸線方向ADの端面201と当接している。各筒状部材80には、各第2締結部材90がそれぞれ挿入される。図4および図6に示すように、本実施形態では、軸線方向ADにおいて、筒状部材80の長さaは、固定プレート60の厚さbよりも大きく構成されている。また、本実施形態において、筒状部材80は、ステンレス鋼で構成されている。
The two
2つの第2締結部材90は、固定プレート60とハウジング20とを軸線方向ADにそれぞれ締結する。各第2締結部材90は、筒状部材80を介して第3貫通孔68にそれぞれ挿入されている。第2締結部材90は、ボルトにより構成され、軸部91と頭部95とを有する。軸部91は、棒状の外観形状を有し、筒状部材80を介して第3貫通孔68に挿入されている。軸部91は、頭部95とは反対側に、雄ねじが形成された先端部92を有する。先端部92は、ハウジング20の第2締結部25に挿入されて螺合する。頭部95は、円形に形成され、軸線方向ADにおける頭部95の端面と筒状部材80の端面とは、当接している。頭部95の径方向の中央には、第2締結部材90の締め付けの際に用いられる六角形の穴が形成されている。なお、かかる六角形の穴を省略して、頭部95の形状が六角形等に形成されていてもよい。
The two
上述の構成を有する回転電機10の組み付けにおいて、第1締結部材70を用いてステータコア31をハウジング20へと固定する際には、第1締結部材70の軸力が生じる。積層構造を有するステータコア31は、第1締結部材70の軸力によって積層方向、すなわち軸線方向ADに圧縮される。このため、ステータコア31の軸線方向ADの長さは、縮められる。ここで、積層構造を有するステータコア31は、軸線方向ADのヤング率が均一でないため、ステータコア31の軸線方向ADに沿った長さの変化量のばらつきが生じ得る。また、ステータコア31は、軸線方向ADのヤング率が低いので、軸線方向ADに沿った長さの変化量が大きい。このため、ステータコア31の軸線方向ADに沿った長さの変化量のばらつきが大きくなり得る。
In the assembly of the rotating
本実施形態の回転電機10は、固定部材50によってステータコア31とハウジング20とを固定することによって、ステータコア31の軸線方向ADに沿った長さの変化量のばらつきの影響を抑制しつつ、回転電機10の駆動時の振動によるステータコア31の移動や変形を抑制している。より具体的には、固定プレート60と筒状部材80とが別部材によって構成されることにより、固定プレート60が筒状部材80に対して軸線方向ADに沿って移動可能に構成されている。このため、以下に説明するように、ステータコア31の軸線方向ADに沿った長さの変化量のばらつきの影響を抑制している。
The rotating
第1締結部材70は、ステータコア31の第1貫通孔33と固定プレート60の第2貫通孔66とを合わせて貫き、ステータコア31とハウジング20とを軸線方向ADに締結している。また、第2締結部材90は、軸線方向ADに沿った長さaが固定プレート60の厚さbよりも大きい筒状部材80を介して、固定プレート60の第3貫通孔68に挿入されている。このため、図4に示すように、固定プレート60の当接面61は、ステータコア31の凸部32の端面34と接する一方で、ハウジング20の固定プレート収容部24の端面201と接していない。このように、第2締結部材90は、固定プレート60の当接面61とハウジング20の端面201との間に空隙G2を設けた状態で、固定プレート60とハウジング20とを軸線方向ADに締結している。
The
ステータコア31の軸線方向ADに沿った長さが比較的小さい場合には、図4に示す状態よりも空隙G2が小さくなり、ステータコア31の軸線方向ADに沿った長さが比較的大きい場合には、図4に示す状態よりも空隙G2が大きくなる。他方、筒状部材80は、第2締結部材90によってハウジング20に固定されている。したがって、固定プレート60は、軸線方向ADに沿って移動可能な状態でハウジング20と締結される。このような固定態様により、ステータコア31の軸線方向ADに沿った長さの変化量のばらつきが生じた場合でも、かかるばらつきの影響を抑制し、ステータコア31をハウジング20に強固に固定できる。
When the length of the
以上説明した第1実施形態の回転電機10によれば、固定プレート60が筒状部材80に対して軸線方向ADに沿って移動可能に構成されているので、ステータコア31の軸線方向ADに沿った長さの変化量のばらつきの影響を抑制できる。また、カバー28が配置される側においては、固定部材50によって、ステータコア31をハウジング20に固定できる。また、底部26側においては、第1締結部材70によって、ステータコア31をハウジング20に固定できる。このため、ステータコア31の軸線方向ADの両端面において、ステータコア31をハウジング20に固定できる。したがって、回転電機10の駆動時の振動によってステータコア31が径方向に移動することを抑制でき、ステータコア31が変形することを抑制できる。また、ステータコア31が周方向および軸線方向ADに移動することを抑制できる。
According to the rotating
また、筒状部材80が、円筒状の外観形状を有して固定プレート60の第2貫通孔66に挿入されているので、筒状部材80の周方向および径方向において固定プレート60を拘束でき、ステータコア31の移動を抑制できる。
Further, since the
ここで、筒状部材80と第2締結部材90とが省略されて固定プレートをハウジングの内周面に当接させる構成では、第1締結部材が固定プレートを当接方向のみにおいて拘束するため、拘束力が弱く、回転電機の駆動時の振動によるステータコアの移動や変形を十分に抑制できない。また、当接方向において点接触するため、第1締結部材と固定プレートとハウジングの内周面とに摩耗が生じやすく、経年劣化により拘束力が低下し、ステータコアの固定強度が低下する。
Here, in the configuration in which the
これに対し、本実施形態の回転電機10によれば、筒状部材80の周方向および径方向において固定プレート60を拘束できるので、拘束力を向上でき、回転電機10の駆動時の振動によるステータコア31の移動や変形をさらに抑制できる。
On the other hand, according to the rotating
また、ステータコア31が径方向に移動することをさらに抑制できるので、ロータコア41の外周面とステータコア31の内周面との間の空隙G1が、回転電機10の駆動時の振動によって縮まることを抑制できる。このため、ロータコア41の外周面とステータコア31の内周面とが接触して回転電機10が故障することを抑制できる。したがって、予め空隙G1を小さく設計することが可能となるので、モータとしての回転電機10の出力を大きくでき、回転電機10の性能の低下を抑制できる。
In addition, since the
また、周方向に沿って互いに等間隔に並んで配置された4つの固定部材50により、ステータコア31をハウジング20に固定するので、ハウジング20へのステータコア31の固定強度が低下することを抑制できる。また、4つの固定部材50が、ステータコア31の軸線AXを内包するようにステータコア31の周方向に沿って並んで配置されているので、ハウジング20へのステータコア31の固定強度が周方向に沿って不均等となることを抑制でき、ステータコア31の径方向の移動をより抑制できる。また、各固定部材50が、1つの第1締結部材70に対して2つの筒状部材80と第2締結部材90とを有するので、ステータコア31の径方向や周方向における固定プレート60の移動を抑制でき、回転電機10の駆動時の振動によるステータコア31の移動や変形をさらに抑制できる。また、ステータコア31の周方向に沿って、第2締結部材90が第1締結部材70を挟む位置に配置されるので、固定プレート60の移動をさらに抑制でき、回転電機10の駆動時の振動によるステータコア31の移動や変形をさらに抑制できる。また、4つの固定プレート60を有するので、各固定プレート60の形状を簡素化でき、固定プレート60の製造工程が複雑化することを抑制できる。
In addition, since the
また、本実施形態の固定部材50は、固定プレート60がチタンで形成され、筒状部材80がステンレス鋼で形成されている。一般に、ステンレス鋼の線膨張係数は、チタンの線膨張係数よりも大きい。このため、温度上昇に伴う長さや体積の増加率は、筒状部材80の方が固定プレート60よりも大きい。したがって、常温状態である回転電機10の組み付け時よりも、高温状態となる回転電機10の駆動時において、筒状部材80の方が固定プレート60よりも体積がより増加するので、回転電機10の駆動時における拘束力を向上できる。このため、回転電機10の駆動時の振動によってステータコア31が移動することをさらに抑制でき、ステータコア31が変形することをさらに抑制できる。また、回転電機10の駆動時と比較して組み付け時の拘束力を低下できるので、回転電機10の組み付け性の低下を抑制できる。
Moreover, as for the fixing
また、筒状部材80の軸線方向ADの長さaが固定プレート60の厚さbよりも大きいので、固定プレート60を筒状部材80に対して軸線方向ADに沿って移動可能に容易に構成できる。また、筒状部材80の軸線方向ADの長さaが固定プレート60の厚さbよりも大きいので、固定プレート60の第3貫通孔68において、軸線方向ADの全体に亘って筒状部材80を配置でき、軸線方向ADの一部において拘束力が低下することを抑制できる。また、筒状部材80が円筒状の外観形状を有するので、第2締結部材90を全周に亘って取り囲むことができ、筒状部材80の周方向の一部において拘束力が低下することを抑制できる。
Further, since the length a in the axial direction AD of the
B.第2実施形態:
図7および図8に示す第2実施形態の回転電機10aは、固定部材50に代えて固定部材50aを備える点において、第1実施形態の回転電機10と異なる。固定部材50aは、固定プレート60に代えて固定プレート60aを有する点において、第1実施形態の固定部材50と異なる。その他の構成は第1実施形態の回転電機10と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。なお、図7および8では、ロータ40とカバー28とを省略している。
B. Second embodiment:
The rotating
固定部材50aは、1つの固定プレート60aを有する。固定プレート60aは、リング状の外観形状を有し、4つの固定部63aと4つの連結部64aとを有する。
The fixing
4つの固定部63aは、周方向に沿って互いに等間隔に並んで配置されている。各固定部63aは、第1実施形態の固定プレート60と同様な構成を有し、1つの第2貫通孔66と2つの第3貫通孔68とが形成されている。4つの連結部64aは、周方向に沿って各固定部63aと連なり、周方向に隣り合う固定部63aどうしを連結する。このため、第2実施形態の固定部材50aは、第1実施形態の固定部材50の4つの固定プレート60どうしが互いに連結されて一体化されたような構造を有する。図8に示すように、固定プレート60aの当接面61は、固定部63aと連結部64aとにおいて互いに同一平面上に位置する。また、固定プレート60aの非当接面62は、固定部63aと連結部64aとにおいて互いに同一平面上に位置する。
The four fixing
以上説明した第2実施形態の回転電機10aは、第1実施形態の回転電機10と同様な効果を有する。加えて、固定プレート60aが、周方向に沿って並んで配置された4つの固定部63aと、周方向に隣り合う固定部63aどうしを連結する連結部64aとを有するので、固定部材50aの強度を増加でき、ステータコア31の固定強度の低下をより抑制できる。したがって、ステータコア31の移動および変形をさらに抑制できる。また、固定プレート60aがリング状の外観形状を有する単一の部材で構成されているので、固定部材50aの強度をより増加でき、ステータコア31の固定強度の低下をより抑制できる。また、固定部材50aの強度を増加できるので、回転電機10aの強度のうちハウジング20が担う強度を低減でき、ハウジング20の側面部21の厚さを薄くできる。また、固定プレート60aが単一の部材により構成されているので、部品点数を削減でき、組み付け性の低下を抑制できる。
The rotating
C.第3実施形態:
図9〜11に示す第3実施形態の回転電機10bは、固定部材50に代えて固定部材50bを備える点と、ハウジング20に代えてハウジング20bを備える点とにおいて、第1実施形態の回転電機10と異なる。固定部材50bは、2つの固定プレート60と1つの固定プレート60bとを有する点において、第1実施形態の固定部材50と異なる。その他の構成は第1実施形態の回転電機10と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。なお、図9〜11では、説明の便宜上、回転電機10bとともに外部リード線99を図示するとともに、ロータ40とカバー28とを省略している。
C. Third embodiment:
The rotating
固定部材50bは、2つの固定プレート60と、1つの固定プレート60bとを有する。2つの固定プレート60は、第1実施形態の固定プレート60と同じ構成を有する。固定プレート60bは、2つの固定部63aと、連結部64bとを有する。2つの固定部63aは、第2実施形態の固定部63aと同じ構成を有する。連結部64bは、周方向に沿って各固定部63aと連なり、周方向に固定部63aどうしを連結する。連結部64bは、電気的絶縁性を有する絶縁部65bを有する。
The fixing
絶縁部65bは、連結部64bの非当接面62に形成されている。絶縁部65bは、連結部64bにおいて周方向の略中央部に形成されている。絶縁部65bは、電気的絶縁性を有する材料により連結部64bが被覆されて形成されている。本実施形態において、絶縁部65bは、ゴム材料により構成されているが、ゴム材料に代えて樹脂材料等、電気的絶縁性を有する任意の材料により構成されてもよい。絶縁部65bは、ステータコア31に巻回されたステータコイル38の3相のコイルの引出線38bを、それぞれ固定可能に構成されている。各引出線38bは、外部リード線99の端子とそれぞれ接続される。外部リード線99は、外部の図示しない電源ケーブルから供給される電力を回転電機10bに供給する。すなわち、絶縁部65bは、外部リード線99とステータコイル38とを電気的に接続するための端子台として機能する。
The insulating
ハウジング20bには、外部リード線99と対応する位置において、外部リード線99の端子部の周辺を収容するための、端子収容部209bが形成されている。
The
以上説明した第3実施形態の回転電機10bは、第2実施形態の回転電機10aと同様な効果を有する。加えて、連結部64bに設けられた絶縁部65bが、外部リード線99とステータコイル38とを電気的に接続する端子台として機能するので、回転電機10の駆動時に振動するステータ30において、外部リード線99とステータコイル38の引出線38bとを接続できる。このため、ハウジングに端子台が設けられてハウジングにおいて外部リード線99と引出線とが接続される構成と比較して、ステータ30の振動によって引出線38bに過度な負荷が掛かることを抑制でき、引出線38bが切れることを抑制できる。
The rotating
D.他の実施形態:
(D1)各実施形態において、ステータコア31の凸部32に形成された第1貫通孔33に第1締結部材70が挿入されていたが、ステータコア31の凸部32が省略されて、例えばステータコア31のうち径方向外側の周縁部に第1貫通孔33が形成されて第1締結部材70が挿入されていてもよい。かかる構成によっても、上記実施形態と同様な効果を奏する。
D. Other embodiments:
(D1) In each embodiment, although the
(D2)各実施形態における、固定部材50、50a、50bの構成は、あくまで一例であり種々変更可能である。例えば、第1実施形態の回転電機10では、4つの固定部材50が周方向に沿って互いに等間隔に並んで配置されていたが、4つに代えて2つや3つや6つ等、任意の数の固定部材50が周方向に沿って並んで配置されていてもよく、周方向に沿って互いに異なる間隔で並んで配置されていてもよい。また、例えば、ステータコア31の軸線AXを内包するようにステータコア31の周方向に沿って並んで配置された少なくとも3つの固定部材50を備える態様であってもよい。かかる態様によれば、ハウジング20、20bへのステータコア31の固定強度が周方向に沿って不均等となることを抑制できる。
(D2) The configuration of the fixing
また、例えば、第1実施形態の固定部材50は、各固定部材50が1つの第1締結部材70を有していたが、各固定部材50が2つ以上の第1締結部材70を有していてもよい。また、例えば、第1実施形態の固定部材50は、各固定部材50が2つの筒状部材80および第2締結部材90を有していたが、各固定部材50が3つ以上の筒状部材80および第2締結部材90を有していてもよく、各固定部材50が1つの筒状部材80および第2締結部材90を有していてもよい。すなわち一般には、固定部材50は、少なくとも1つの第1締結部材70と、2つ以上の筒状部材80および第2締結部材90とを有していてもよい。また、例えば、第1実施形態の固定プレート60は、略長方形の板状の外観形状を有していたが、他の任意の形状を有していてもよく、筒状部材80および第2締結部材90の数や位置に応じた形状を有していてもよい。
Further, for example, in the fixing
また、例えば、第2実施形態の固定部材50aの固定プレート60aは、4つの固定部63aの全てが連結部64aによって連結されていたが、複数の固定部63aのうちの少なくとも一部が連結されていてもよい。また、第3実施形態の固定部材50bの固定プレート60bは、2つの固定部63aが連結部64bによって連結されていたが、3つ以上の固定部63aが連結部64aまたは連結部64bによって連結されていてもよい。すなわち一般には、固定プレート60aは、第2貫通孔66と第3貫通孔68とが形成され、周方向に沿って並んで配置された複数の固定部63aと、周方向に沿って複数の固定部63aと連なり、周方向に隣り合う固定部63aどうしを連結する連結部64aと、を有していてもよい。
Further, for example, in the fixing
また、例えば、各実施形態では、固定プレート60、60a、60bがチタンで構成され、筒状部材80がステンレス鋼で構成されていたが、それぞれ任意の金属材料により構成されてもよい。例えば、固定プレート60、60a、60bがステンレス鋼で構成され、筒状部材80がアルミニウムで構成されていてもよい。また、固定プレート60、60a、60bと筒状部材80とが、それぞれ同一種類の金属材料で構成されていてもよく、固定プレート60、60a、60bと筒状部材80との線膨張係数が同じであってもよい。また、固定プレート60、60a、60bの線膨張係数が、筒状部材80の線膨張係数よりも大きくてもよい。このような構成によっても、上記実施形態と同様な効果を奏する。
Further, for example, in each embodiment, the fixing
また、例えば、各実施形態では、第1締結部材70と第2締結部材90とは、それぞれ軸部71、91と頭部75、95とを有するボルトにより構成されていたが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、いわゆるスタッドボルトとナットとにより構成されていてもよく、他の任意の締結部材により構成されていてもよい。かかる構成によっても、上記実施形態と同様な効果を奏する。
Further, for example, in each embodiment, the
(D3)各実施形態における、筒状部材80の構成は、あくまで一例であり種々変更可能である。例えば、筒状部材80の長さaが、固定プレート60、60a、60bの厚さbよりも小さい態様であってもよい。かかる態様においては、第2締結部材90の頭部95の外径が、固定プレート60、60a、60bに形成された第3貫通孔68の径よりも小さく形成されていてもよい。かかる態様によっても、固定プレート60、60a、60bが筒状部材80に対して軸線方向ADに沿って移動できる。また、例えば、筒状部材80の周方向の一部に切り欠きがある態様であってもよい。かかる態様においては、筒状部材80の周方向の向きを、複数の筒状部材80毎に異ならせて配置してもよい。また、例えば、ステータコア31の径方向の移動やステータコア31の変形を抑制できる範囲内において、筒状部材80と第2締結部材90との間に僅かな隙間を設けて配置してもよく、筒状部材80と第3貫通孔68との間に僅かな隙間を設けて配置してもよい。このような構成によっても、上記実施形態と同様な効果を奏する。
(D3) The configuration of the
(D4)各実施形態の回転電機10、10a、10bは、インナーロータ型の永久磁石同期モータとして構成されていたが、他の任意の同期モータや誘導モータとして構成されていてもよく、アウターロータ型のモータとして構成されていてもよく、電動機に限らず発電機として構成されていてもよい。また、各実施形態の回転電機10、10a、10bは、車両に搭載されていたが、車両に限らず飛行機や船等の任意の移動体に搭載されてもよく、移動体に搭載されることに代えて、固定物に設置されてもよい。
(D4) The rotating
本開示は、上述の各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be realized with various configurations without departing from the spirit of the present disclosure. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in the embodiments described in the summary section of the invention are intended to solve part or all of the above-described problems or to achieve one of the above-described effects. In order to achieve part or all, replacement or combination can be appropriately performed. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.
10、10a、10b 回転電機、20、20b ハウジング、30 ステータ、31 ステータコア、33 第1貫通孔、34 端面、40 ロータ、50、50a、50b 固定部材、60、60a、60b 固定プレート、66 第2貫通孔、68 第3貫通孔、70 第1締結部材、80 筒状部材、81 端面、90 第2締結部材、AD 軸線方向 10, 10a, 10b Rotating electric machine, 20, 20b Housing, 30 Stator, 31 Stator core, 33 First through hole, 34 End face, 40 Rotor, 50, 50a, 50b Fixing member, 60, 60a, 60b Fixing plate, 66 Second Through hole, 68 Third through hole, 70 First fastening member, 80 Cylindrical member, 81 End face, 90 Second fastening member, AD Axial direction
Claims (6)
ロータ(40)と、
軸線方向(AD)に沿って積層された複数の鋼板で構成されて前記軸線方向に沿った第1貫通孔(33)が形成された円筒状のステータコア(31)を有するステータ(30)と、
前記ロータと前記ステータとを収容するハウジング(20、20b)と、
前記ステータコアを前記ハウジングに固定する固定部材(50、50a、50b)と、
を備え、
前記固定部材は、
前記ステータコアの前記軸線方向の端面(34)と接して配置され、前記軸線方向に沿った第2貫通孔(66)と第3貫通孔(68)とが形成された固定プレート(60、60a、60b)と、
前記軸線方向に前記第1貫通孔と前記第2貫通孔とを合わせて貫いて配置され、前記ステータコアと前記ハウジングとを前記軸線方向に締結する第1締結部材(70)と、
前記第3貫通孔に挿入され、前記軸線方向の自身の端面(81)が前記ハウジングと接する筒状の筒状部材(80)と、
前記筒状部材を介して前記第3貫通孔に挿入され、前記固定プレートと前記ハウジングとを前記軸線方向に締結する第2締結部材(90)と、
を有し、
前記固定プレートは、前記筒状部材に対して前記軸線方向に沿って移動可能に構成されている、
回転電機。 A rotating electrical machine (10, 10a, 10b),
A rotor (40);
A stator (30) having a cylindrical stator core (31) formed of a plurality of steel plates laminated along the axial direction (AD) and having a first through hole (33) formed along the axial direction;
A housing (20, 20b) for accommodating the rotor and the stator;
A fixing member (50, 50a, 50b) for fixing the stator core to the housing;
With
The fixing member is
Fixed plates (60, 60a, 60, 60a, which are arranged in contact with the axial end face (34) of the stator core and have second through holes (66) and third through holes (68) along the axial direction. 60b)
A first fastening member (70) disposed through the first through hole and the second through hole in the axial direction so as to fasten the stator core and the housing in the axial direction;
A cylindrical tubular member (80) inserted into the third through hole and having its end surface (81) in the axial direction in contact with the housing;
A second fastening member (90) that is inserted into the third through hole through the tubular member and fastens the fixing plate and the housing in the axial direction;
Have
The fixed plate is configured to be movable along the axial direction with respect to the cylindrical member.
Rotating electric machine.
前記固定部材は、少なくとも1つの前記第1締結部材と、2つ以上の前記筒状部材および前記第2締結部材と、を有する、
回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 1,
The fixing member includes at least one first fastening member, two or more cylindrical members, and the second fastening member.
Rotating electric machine.
前記ステータコアの軸線(AX)を内包するように前記ステータコアの周方向に沿って並んで配置された少なくとも3つの前記固定部材を備える、
回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
Including at least three fixing members arranged side by side along the circumferential direction of the stator core so as to include the axis (AX) of the stator core;
Rotating electric machine.
前記固定プレートは、
前記第2貫通孔と前記第3貫通孔とが形成され、前記ステータコアの周方向に沿って並んで配置された複数の固定部(63a)と、
前記周方向に沿って前記複数の固定部と連なり、前記周方向に隣り合う前記固定部どうしを連結する連結部(64a、64b)と、
を有する、回転電機。 In the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3,
The fixing plate is
A plurality of fixing portions (63a) formed with the second through holes and the third through holes and arranged side by side along a circumferential direction of the stator core;
Connecting portions (64a, 64b) that are connected to the plurality of fixing portions along the circumferential direction and connect the fixing portions adjacent to each other in the circumferential direction;
A rotating electric machine.
前記連結部は、電気的絶縁性を有する絶縁部(65b)を有し、
前記絶縁部は、外部リード線(99)と前記ステータコアに巻回されたステータコイル(38)とを電気的に接続するための端子台として機能する、
回転電機。 In the rotating electrical machine according to claim 4,
The connecting portion has an insulating portion (65b) having electrical insulation,
The insulating portion functions as a terminal block for electrically connecting the external lead wire (99) and the stator coil (38) wound around the stator core.
Rotating electric machine.
前記筒状部材の線膨張係数は、前記固定プレートの線膨張係数よりも大きい、
回転電機。 In the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 5,
The linear expansion coefficient of the cylindrical member is larger than the linear expansion coefficient of the fixed plate,
Rotating electric machine.
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